通过模拟实验探究膜的透性 一.实驗目的 1.说明生物膜具有选择透过性 2.尝试模拟实验的方法 二.实验原理: 1.某些半透膜（如动物的膀胱膜、肠衣等）,可以让某些物质透过,而另一些粅质不能透过或者（玻璃纸）水分子可以透过,而蔗糖分子因为比较大,不能透过。可以用半透膜将不同浓度的溶液分隔开,然后通过观察溶液液面高低的变化,来观察半透膜的选择透过特性,进而类比分析得出生物膜的透性（必修一P60“问题探讨”） 2.利用人工膜来模拟生物膜,探究膜的透性；（必修一P70“问题探讨”） 半透膜跟选择透过性膜有什么区别? 半透膜无生物活性,物质能否通过是由它上面的小孔的大小与物质的汾子直径来决定,物质只能被动的通过； 选择透过性膜则是有生物活性的膜,可以主动的吸收某些物质。 通过模拟实验探究膜的透性 1.取一个长頸漏斗,分别在漏斗口处封上一层玻璃纸 2.在漏斗中注入蔗糖溶液。 3.将漏斗浸入盛有蒸馏水的烧杯中,使漏斗的液面与烧杯的液面高度一样 4.靜置一段时间后,观察长颈漏斗的液 [来自e网通客户端]

1.初步学会设计并制作最简单生态缸缸

2.初步学会观察最简单生态缸系统的稳定性的方法，理解影响最简单生态缸系统稳定性的各种因素

1.你设计的最简单生态缸缸是最简單生态缸系统的哪种类型？

2.动物的大小和数量对最简单生态缸系统的稳定性影响

3.植物种类及数量对最简单生态缸系统的稳定性影响？

4.设計的最简单生态缸缸的稳定性有条件吗

最简单生态缸缸中的生物能稳定生活 7－10 天。

制作最简单生态缸缸——观察最简单生态缸缸稳定性——验证假设——得出结论

浮萍、水草、蕨类植物和一些低矮杂草，仙人掌或仙人球2~3株

蚯蚓8~10条，蜗牛5~7个小乌龟2~3只。

玻璃板4~5m²粘胶足量；沙土8~10kg，含腐殖质较多的花土40~50kg自来水足量。

在有限的空间内依据最简单生态缸系统原理，将最简单生态缸系统具有的基本成分进行組织构建一个人工微型最简单生态缸系统是可能的。

②在最简单生态缸缸底部铺垫沙土和花土花土在下，一边高一边低；沙土在上，沙土层层厚5-10cm

④将收集或购买的动物和植物放在最简单生态缸缸中，其中浮萍、水草与小乌龟放在水中仙人掌或仙人球移植到沙土上，蕨类植物和杂草移植到花土上蚯蚓与蜗牛也放置在花土上。

⑤封上最简单生态缸缸盖将最简单生态缸缸放置于室内通风、光线良好嘚地方，但要避免阳光直接照射

观察植物、动物的生活情况，水质变化(由颜色变化进行判别),基质变化

此设计实验成功的关键之处：①朂简单生态缸缸中放置的生物必须具有较强的生活力，放置生物的数量要合适②要考虑系统内不同营养级生物之间的合适比例。③定期觀察同时做好观察记录。④如果发现最简单生态缸缸中的生物已经全部死亡说明此时该最简单生态缸系统的稳定性已被破坏，记录下發现的时间

本实验操作中的注意事项：

1.制作完成的最简单生态缸缸中所形成的最简单生态缸系统，必须是封闭的不能添加食物和气体，唯一可进入系统的只有光线整个系统也是靠光线作能量推动的。

2.最简单生态缸缸中的各种生物之间以及生物与无机环境之间必须能夠进行物质循环和能量流动。

3.最简单生态缸缸必须是透明的既让里面的植物见光，又便于进行观察

4.最简单生态缸缸中投放的生物，必須具有很强的生活力投放的动物数量不宜过多，以免破坏食物链

5.人工最简单生态缸系统的稳定性是有条件的，也可能是短暂的

6.最简單生态缸缸制作完毕后，应该贴上标签写上制作者的姓名与日期，然后将最简单生态缸缸放在有较强散射光的地方要注意不能将最简單生态缸缸放在阳光能够直接照射到的地方，否则会导致水温过高而使水草死亡。另外在整个实验过程中，不要随意移动最简单生态缸缸的位置

1．本组制作的最简单生态缸缸中哪种生物最先死亡？分析其主要原因

蜗牛可能先死亡。在最简单生态缸缸中蜗牛属于消費者，消耗氧气较多

2．根据最简单生态缸缸中生物存活时间的长短，分析如何改进实验装置以延长最简单生态缸缸中最简单生态缸系统嘚持续时间

最简单生态缸系统中***者的作用不可忽视，可适当增加最简单生态缸缸中***者的数量

一、实验设计的主要基本原则:

1、對照性原则:科学、合理的设置对照可以使实验方案简洁、明了，且使实验结论更有说服力 实验中的无关变量很多，必须严格控制要平衡和消除无关变量对实验结果的影响，对照实验的设计是消除无关变量影响的有效方法由于同一种实验结果可能会被多种不同的实验因素所引起，因此如果没有严格的对照实验即使出现了某种预想的实验结果，也很难保证该实验结果是由某因素所引起的这样就使得所設计的实验缺乏应有的说服力。所以大多数实验尤其是中学阶段所要求的实验往往都要有相应的对照实验。可以使实验方案简洁、明了且使实验结论更有说服力。

①对照实验设置的正确与否关键就在于如何尽量去保证“其它条件的完全相等”。

②“实验组”与“对照組”确认:一个实验通常分为实验组和对照组（控制组）实验组是施加实验变量处理的被试组；对照组是不施加实验变量处理的对象组，兩者对无关变量的影响是相等的两组之间的差别，被认为是来自实验变量的结果

2、单因子变量原则和等量性原则：

所谓单因子变量原則，强调的是实验组和对照组相比只能有一个变量只有这样当实验组和对照组出现不同结果时，才能确定造成这种不同结果的原因肯定昰这个变量造成的从而证明实验组所给实验因素的作用，因此在设计对照组实验时首先要确定变量并加以正确设置至于将谁作为变量則很容易确定，即要验证谁则把谁作为变量也就是要把所要验证的中心条件作为变量。

等量性原则与单因子变量原则是完全统一的只鈈过强调的侧面不同，单因子变量原则强调的是实验变量的单一性而等量性原则强调的是除了实验变量之外的一切对实验结果有影响的無关变量必须严格控制等量即相同，以平衡和消除无关变量对结果的影响需要强调的是这些无关变量在进行严格控制时，不但要等量洏且是在适宜条件下的等量，常态条件下的等量

不论一个实验有几个实验变量，都应确定一个实验变量对应观测一个反应变量这就是單一变量原则，它是处理实验中的复杂关系的准则之一

二、实验结果分析或者预测实验现象:

要实验结果分析首先要弄清题目的目的是“驗证型的”还是“探究型的”。如果是“验证型的”实验则要根据所学知识和原理，分析得出应有的实验结果和推出相应的结论（此時一般只有一个结果和相应的结论，且结论与实验目的相对应）若是“探究型的” 实验，则要根据原理、目的预测出可能的结果和推絀相应的结论（此时一般有几个不同结果及相应的结论）。

探究性实验：指实验者在不知晓实验结果的前提下通过自己实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动

验证性实验：指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加強有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验  

1、为促进某种植物扦插枝条顺利生根，一技术员用几种不同浓度的吲哚丁酸(IBA)—一種人工合成的生长素类似物溶液处理插条基部然后在沙床中培养，观察生根情况如图所示，从实验结果来看为促进枝条生根如下列各项浓度值中，最好选用    (    )

2、在科学研究中往往要把一个较大的课题***成若干个小的子课题来分别进行研究。在“观  察生长素对植物生長发育的影响”这一研究性学习课题中某小组同学选用生长素类似物吲哚丁酸(IBA)进行如下实验：

①取生理状况相同的同种植物的三组带芽嘚枝条甲、乙、丙，每组10支；

②将甲、乙、丙组枝条的下端分别浸泡在下表所示的溶液中相同时间后，扦插在潮湿的沙土中在适宜的環境中培养。

③一段时间后观察甲、乙、丙组枝条的生根情况，统计每组枝条的平均生根数量绘制得坐标图如下。据图完成问题：

3、某校研究性学习小组的同学以“不同浓度的生长素似物对植物生长的作用不同”为研究课题三位同学提出了甲、乙、丙设计方案，其主偠步骤如下：

甲方案：将生长素类似物配制成10^-8mol·L^-1、10^-4mol·L^-1、10^-2mol·L^-1三种浓度剪取某种植株的枝条若干，分为A、B、C三组A组枝条浸泡在10^-8mol·L^-1溶液中10min,B组枝条浸泡在10^-4mol·L^-1溶液中20min,C组枝条浸泡在10^-2mol·L^-1溶液中30min，然后将其扦插在校园生物角的土壤中观察枝条的长势情况。分析实验结果得出促进植物苼长素类似物的最适浓度。

乙方案：将生长素类似物制成10^-4mol·L^-1浓度剪取三种植株的枝条若干，分为A、B、C三组浸泡一定时间，将其扦插在校园生物角的土壤中观察枝条的长势情况。分析实验结果得出促进植物生长的生长素类似物的最适浓度。

丙方案：将生长素类似物配淛成10^-8mol·L^-1、10^-4mol·L^-1、10^-2mol·L^-1三种浓度剪取某种植株和枝条若干，分为A、B、C、三组浸泡一定时间，然后将其扦插在校园生物角的土壤中观察枝条嘚长势情况。分析实验结果得出促进植物生长素类似物的最适浓度。

  上述三种方案是否都合理请说明理由。

4、某生物兴趣小组开展探究实验课题是：“培养液中酵母菌种群数量与时间的变化关系”。

实验材料：菌种和无菌马铃薯培养液试管、血球计数板(2mmX2mm方格)、滴管、显微镜等。

①．视待测菌悬液浓度加无菌水适当稀释（斜面一般稀释到10^-2），每小格的菌数能数即可
②．取洁净的血球计数板一块，茬计数区上盖上一块盖玻片（血球计数板：是一块特制的厚型载玻片，载玻片上有4条槽而构成3个平台中间的平台较宽，其中间又被一短横槽分隔成两半呈“H”型。每个半边上面各有一个计数区（图a）计数区的刻度有两种：一种是计数区分为16个大方格（大方格用三线隔开），而每个大方格又分成25个小方格；另一种是一个计数区分成25个大方格（大方格之间用双线分开）而每个大方格又分成16个小方格。泹是不管计数区是哪一种构造它们的计数区都由400个小方格组成。 计数区边长为1mm则计数区的面积为l mm²，每个小方格的面积为1/400mm²盖上盖玻片後，计数区的高度为0.1mm所以每个计数区的体积为0.1mm³，每个小方格的体积为1/4000mm³

因此：每ml菌悬液中含有细胞数= 每个小格中细胞平均数（N）×系数（K）×菌液稀释倍数（d））

③．将酵母菌悬液摇匀，用滴管吸取少许从计数板中间平台两侧的沟槽内沿盖玻片的下边缘摘入一小滴（不宜过多），让菌悬液利用液体的表面张力充满计数区勿使气泡产生，并用吸水纸吸去沟槽中流出的多余菌悬液也可以将菌悬液直接滴加在计数区上，不要使计数区两边平台沾上菌悬液以免加盖盖玻片后，造成计数区深度的升高然后加盖盖玻片（勿使产生气泡）。

④．静置片刻将血球计数板置载物台上夹稳，先在低倍镜下找到计数区后再转换高倍镜观察并计数。由于生活细胞的折光率和水的折光率相近观察时应减弱光照的强度。

⑤．计数时若计数区是由16个大方格组成按对角线方位，数左上、左下、右上、右下的4个大方格（即100尛格）的菌数如果是25个大方格组成的计数区，除数上述四个大方格外还需数中央l个大方格的菌数（即80个小格）。如菌体位于大方格的雙线上计数时则数上线不数下线，数左线不数右线以减少误差。
⑥．对于出芽的酵母菌芽体达到母细胞大小一半时，即可作为两个菌体计算每个样品重复计数2—3次（每次数值不应相差过大，否则应重新操作）求出每一个小格中细胞平均数（N），按公式计算出每ml（g）菌悬液所含酵母菌细胞数量

⑦．连续观察7天，并记录每天的数值．

。对于压在小方格界线上的酵母菌

(4)请你设计表格处理实验的数據。

(5)在该实验的基础上根据你对影响酵母菌种群生长的因素的推测，进一步确定一个探究实验的

5、请利用下面提供的材料和用品建立一個人工微型最简单生态缸系统并使其维持一定时间的运转。

材料用品：小鱼、水草、水蚤、池泥、大试管、橡胶塞、培养皿、吸管、小魚网和凡土林

请完成实验步骤及问题：

6．盛夏，某同学为探究维持小型最简单生态缸系统稳定性的条件设计并制作了三个小最简单生態缸瓶。封闭、相同的透明标本瓶内均装入等量的细沙、澄清池水(至瓶高的4／5)、2枝金鱼藻、少许浮萍、2只螺蛳、2只小活虾甲瓶置于室内牆角处，乙瓶置于直射强光下丙瓶置于较强散射光下，三者均不再移动位置请回答：

（3）寿命最长的最简单生态缸瓶，也只维持了280天其遭到破坏的根本原因是    

7、试根据所提供的材料建立一个微型密闭最简单生态缸系统（不必做对照实验），并回答有关问题

G.新鲜水藻 H.迉水藻 I.活小鱼

（1）本实验不可缺少的材料是（填代号）_____________。

2、（1）不同浓度吲哚乙酸对扦插枝条生根的影响   （2）起对照作用

3、（1）不合理甲方案中具有浓度和时间两个变量，不符合实验设计要求

（2）不合理，乙方案中未设置浓度对照组不符合题意要求。

（3）合理丙方案设计中即控制单一变量，又有对照实验是完全可行的实验方案。

4、(1)环境中资源和空间有限 

(2)该实验在时间上形成前后自身对照需要为了提高实验数据的准确性

(3)使酵母菌分布均匀  增加稀释倍数  上下和左右只计一边线上菌体或相邻两边线上的菌体

(5)酵母菌的种群数量与营养物质(玳谢废物或pH或溶氧等)的变化关系

5、（1）第三步：往试管中放一些健壮的水草适量的水蚤和一条活动能力强、体型相对小的鱼

消费者和***者为生产者提供光合作用所需要的C0₂

      (5)设计一个无水草的试管，其他条件均与上述试管内的条件相同观察水蚤和小鱼的存活时间

（3）最简單生态缸瓶生物种类小，营养结构简单干扰超过了最简单生态缸系统的自动调节能力的限度

（2）温度  光照   水藻通过光合作用为小鱼提供O₂囷养料，小鱼通过呼吸作用为水藻提供光合作用所需的CO₂排泄物被河泥中的***者***成小分子物质再被水藻利用

（3）水藻的光合作用  水藻固定的太阳能